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决定转账打包顺序的「神秘」值:Nonce

在《儒林外史》里有一个吝啬鬼叫严监生,临终前躺在床上,竖起两根指头来。家里的侄子,奶妈就围着他问,是不是有什么心愿未了,却都不解其意。最后,严监生的老婆赵氏猜到了原因,屋子里的灯点着两茎灯草,严监生觉得太浪费了,才迟迟不肯咽气。当赵氏把灯里的灯草挑掉了一茎,严监生这才两腿一蹬,双眼一闭,安心去投胎了。

假设在多年轮回后,严监生在 2017 年成了一个加密货币投资者。这天他用 imToken 1.0 给赵氏转账了 10 个 USDT,却仍不改其吝啬的本质,把手续费设定得很低,可这笔交易过了很久也没有显示转账成功。

严监生有些焦急,又给赵氏发去了一笔 10 个 USDT 的转账,这次手续费多给了一些,很快便成功了,而原先发起的第一笔交易则显示失败。

Emmmm~ 这是为什么呢?

最近以太坊网络转账的矿工费越来越贵,原因我们在《为什么矿工费这么贵?》解释过了,那么面对昂贵的矿工费,多数人都会选择把矿工费调低一些,毕竟节俭一点没啥不好的。

可是当我们使用 imToken 1.0 进行转账,把手续费调得很低时就可能会出现上面这种情况:第一笔交易迟迟不被打包,再次发起第二笔交易成功后,第一笔交易则会显示失败。

究其原因,是一个叫 nonce 的值造成的。

在以太坊上发生的每笔交易都有一个值叫 nonce,这个值用于计算一个以太坊地址中发出的交易数量。一个以太坊地址里的所有转账会按照你发起转账的时间,给每一笔交易排序,从 0 开始计数。地址每发送一笔交易,交易的随机数 nonce 就会增加 1,而转入这个地址的交易则不会改变 nonce 值。

举个例子:

0x336d3e7fdFB677Bd1c7324919556EB6E98F6eDEF

这个地址中截止撰稿一共向外发起了 4 笔向外转账和 2 笔进账收款,其中红色框框标出的这两笔交易不纳入该地址的 nonce 值计算,其余 4 笔向外转账交易的 nonce 值从下往上分别为 0,1,2,3。

以太坊区块链对 nonce 做了这样三条规定:

  1. 矿工需要按照 nonce 值从小到大去打包转账,所以在 nonce 为 0 的交易未被矿工打包前,nonce 为 1,2,3···的交易无论矿工费给的多高,都必须一直排队等着(就好比早高峰堵车的时候我们不能加塞,无论是劳斯莱斯还是奇瑞,都只能老老实实排队)。

  2. nonce 是连续的,不能跳过。当 nonce 为 1 的交易没有发起时,nonce 不能从 0 直接跳到 2,即 nonce 为 2 的交易只能发生在 nonce 为 1 的交易后面。

  3. 如果有两笔交易 nonce 相同,其中一笔交易成功后,另外一笔交易就会显示被替代,转账失败。

严监生在使用 imToken 1.0 进行转账时,第一笔 nonce 为 0 的交易,因为手续费过低,没有被矿工及时打包,一直处于等待状态。这时他再次发起的第二笔交易 nonce 值,你猜是 0 还是 1 ?

答案是 0。

你可能有点疑惑,前面不是说随着地址每发出一笔向外转账, nonce 值就会 +1 么,怎么这里两笔转账的 nonce 值却都是 0 呢?

原因是 imToken 1.0 不支持发起连续转账,如果在第一笔交易未被成功打包的情况下,就连续发送下一笔交易,其中一笔就一定会失败,这是因为这两笔交易使用的是相同的 nonce 值。

根据以太坊 nonce 的第三条规则,当有两个 nonce 值相同的交易发生时,就只能有一笔交易被成功打包,一山不容二虎。同理,在第一笔交易没有转账成功时,后续发起的第二笔、第三笔、···· 第 n 笔交易的 nonce 值均为 0,其中只有一笔交易能被矿工成功打包,其他的交易会全部显示失败。那么,哪笔交易能成功呢,有什么判断标准么?

Nonce 值相同的交易,给矿工的手续费最高的那笔更容易成功,这不是以太坊区块链的规定,而是矿工们逐利使然,谁不想多赚点钱呢。矿工当然就会选择给的手续费更多的那笔交易来打包,其他的相同 nonce 的交易则都会被矿工丢弃,显示在你的钱包软件里就是失败的状态。

这 n 笔先后发起, nonce 值相同的交易,就像是起跑线不同,终点线却相同的运动员,只有第一名的飞人博尔特能被大众关注,其他人则籍籍无名。升级后的 imToken 2.0 则支持发起连续转账,如果严监生是用 imToken 2.0 进行转账,那么他的第一笔交易 nonce 值为 0,第二笔交易 nonce 值则为 1,即便前面的交易还未被打包,后续发起的交易 nonce 值也会自动累加 1。

上面我们提到了 nonce 为 0 的交易未被矿工打包时,nonce 为 1 的交易就得一直等着,所以虽然后续发起的交易 nonce 值可以累加,却必须排队等着 nonce 值更小的交易被打包后,才能轮到自己。

这 n 笔先后发起, nonce 值不断累加的交易,就像是起跑线不同,终点线也不同的运动员,但必须等到第一跑道的运动员到达终点后,第二、三、··· n  跑道的运动员才可以起跑。

如果第一跑道的人是博尔特,那么后续的几笔交易也能很快陆续上场,可要是第一跑道的人是海绵宝宝的宠物——小蜗,那后面跑道的运动员们可能就得等到天荒地老了。这个时候就该给小蜗一根能量棒,提提速!

imToken 2.0 针对到账慢的交易推出了加速功能,这个功能就像是一个能量棒,吃下去后就能让交易迅速被矿工打包。imToken 会根据以太坊上的网络情况,自动帮你计算出性价比最高的矿工费,点击「加速交易」,就可以完成交易加速打包。

「加速交易」的原理其实也很简单,就是再发起一笔 nonce 值相同,但矿工费更高的转账,来覆盖原来的。这样这笔交易就会更快被打包,原来的转账则被替代掉。

如果你拿不准自己转账的矿工费该如何设定,是贵了还是便宜了。别担心,最新版的 imToken 已经支持三挡变速,「快速、一般、缓慢」三种交易打包速度,任你选择。

小结:

imToken 1.0 不支持交易加速和连续发起多笔交易。当一笔交易设置的矿工费过低时,会导致迟迟不被打包,也无法进行加速。而如果在第一笔交易还未成功被打包,就急于发起第二笔交易,则会导致其中一笔交易失败。

imToken 2.0 支持交易加速、三挡变速和连续发起多笔交易。当一笔交易设置的矿工费过低时,可以追加矿工费,加速打包确认。在最新版 imToken 中,你可以按需选择矿工费,「三挡变速」一目了然;如果不介意打包时间的话,可以连续发起多笔交易,静静等待交易被打包确认就可以了。

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